Дугогасительное устройство высоковольтного воздушного выключателя

 

Q П И С А Н И Е ()731481

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (á1) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2560057/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл. Н 01Н 33!16 (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 621.316.54 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Автор изобретения

В. П. Бахтинов (71) Заявитель (54) ДУГОГАСИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВОЗДУШНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

ГосУдарственный комитет (23) Приоритет

Устройство относится к высоковольтным электроаппаратам и касается конструкции устройства для гашения дуги в воздушных выкл ючателях.

Известно дугогасительное устройство 5 мощных выключателей, содержащее глав- " -." ный разрывной промежуток с шунтирующим сопротивлением (шунтом) п разрывной промежуток тока шунта с коммутационным механизмом шунта (11. 10

Оно обладает высокой отключающей способностью, однако не достаточно надежно из-за сложного с подвижными частями механизма щунта и перегрева сопротивления вследствие длительного времени протека- 15 ния тока через шунт, достигающего у некоторых выключателей 35 мс.

Известно также дугогасительное устройство, содержащее главный разрывной промежуток с шунтирующим сопротивлением 20 и искровой промежуток с неподвижными электродами, установленными в выхлопной изоляционной трубе главного промежутка, причем токовод от сопротивления к электроду проходит через отверстие в боковой 25 стенке трубы (2). В этом устройстве коммутация тока шунта производится простым искровым промежутком без подвижных частей. При этом время протекания тока через шунт и соответственно выделение теп- 30 ла в сопротивлении в несколько раз меньше, чем в устройствах с коммутационным механизмом. Однако надежность его работы при многократных отключениях, особенно при больших мощностях отключения недостаточна: раскаленные выхлопные газы главного разрывного промежутка, проходя по искровому промежутку, воздействуют на поверхность изоляционной трубы, и прочность изоляции понижается. Причем снижение прочности изоляции тем больше, чем больше мощность отключения и чем больше произведено отключений. Это приводит к снижению надежности отключения устройства из-за большой вероятности пробоя изоляции. С целью повышения надежности отключения, последовательно с искровым промежутком устанавливают отделитель, который значительно усложняет устройство, но не устраняет пробоев изоляции, возникающих до момента отключения отделителя.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства, особенно при многократных отключениях и больших мощностях отключения.

Эта цель достигается тем, что дугогасительное устройство высоковольтного воздушного выключателя, содержащее главный разрывной промежуток с шунтирую731481 щим сопротивлением, коммутируемым искровым промежутком, установленным в выхлопной трубе главного разрывного промежутка, и электрод искрового промежутка с токоведущим держателем, соединенный тоководом с сопротивлением через отверстие в боковой стенке выхлопной трубы, снабжено изоляционным цилиндром, который установлен снаружи трубы, соосно отверстию в стенке трубы, причем внутри изоляционного цилиндра с изоляционным воздушным зазором по отношению к стенкам цилиндра и кромкам отверстия трубы размещен токоведущий держатель электрода искрового промежутка, который укреплен на дополнительно введенном фланце торца цилиндра, причем во фланце выполнено отверстие, которое связывает полость цилиндра с объемом высокого давления, кроме того, оно снабжено управляемым клапаном, который расположен в выхлопной трубе за искровым промежутком и цилиндром, по направлению выхлопа, и закрывает выход из цилиндра в атмосферу после гашения дуги искрового промежутка. Расположение вышеуказанного клапана в выхлопной трубе за искровым промежутком и изоляционным цилиндром повышает давление в цилиндре после отключения устройства, тем самым повышается прочность изоляции в цилиндре. В результате повышается надежность работы всего устройства, особенно при больших мощностях отключения и многократных отключениях. Кроме того, продувка способствует гашению дуги в искровом промежутке, а использование для продувки воздуха из корпуса сопротивления улучшает охлаждение сопротивления, так как при этом нагретый от предыдущих отключений воздух в корпусе сопротивления обменивается на холодный и улучшается циркуляция воздуха у сопротивления. Это так же повышает надежность работы устройства.

На чертеже показано предложенное устройство.

В металлическом корпусе 1, герметично соединенном с фарфоровым цилиндром 2 ввода, в среде воздуха высокого давления расположены подвижный контакт 3 главного разрывного промежутка с пневмоприводом 4 и неподвижный контакт 5. Контакт

5 соединен с металлической выхлопной трубой 6, и в нем установлено сопло 7, Труба

6 имеет клапан 8, управляемый приводом

9 через изоляционную тягу 10 и рычаг 11 с осью 12 вращения. Шунтирующее сопротивление 13 расположено в металлическом корпусе 14 и соединено одним концом через корпус 1 с контактом 3. В стенке трубы 6 выполнено отверстие 15, через которое объем трубы 6 связан с объемом изоляционного цилиндра 16, расположенного снаружи выхлопной трубы соосно отверстию 15. Цилиндр 16 расположен внутри сопротивле5

65 ния 13 и одним концом прикреплен герметично к стенке трубы 6, а с торца он закрыт металлическим фланцем 17. К фланцу 17 подсоединено сопротивление 13, а внутри цилиндра к фланцу закреплен токоведущий держатель 18 электрода 19, Электрод 19 выполнен из кирита и расположен в выхлопной трубе 6, являющейся вторым электродом искрового промежутка. Весь промежуток между трубой 6 и электродами

19 заполнен воздухом высокого давления и находится на пути движения дуги главного промежутка. Клапан 8 расположен в выхлопной трубе за искровым промежутком и за изоляционным цилиндром 16, считая по направлению выхлопа. Во фланце 17 выполнено отверстие 20, через которое объем корпуса 14 связан с объемом цилиндра

16. Объем корпуса 14 связан еще с объемом корпуса 1 через зазор в сопротивлении 13.

Между держателем 18 и цилиндром 16 с кромками отверстия 15 трубы 6 имеется изоляционный зазор, заполненный воздухом высокого давления, рассчитанный на напряжение устройства.

Включение устройства происходит замыканием контактов 3 и 5, приводом 4 в сжатом воздухе при закрытом клапане 8.

При отключении привод 9 посредством тяги 10 и рычага 11 открывает клапан 8, сообщая объем трубы 6 с атмосферой. Одновременно привод 4 размыкает контакты

3 и 5, между которыми возникает мощная электрическая дуга. Давление в трубе 6 понижается и начинается дутье, которым дуга втягивается в сопло 7 и далее на электрод

19, с которого горит на трубу 6. Кроме того, возникает продувка воздухом высокого давления из корпуса 1 через зазоры сопротивления 13, через объем корпуса 14, отверстие 20, объем цилиндра 16, зазор в отверстии 15 и через клапан 8 в атмосферу.

Продувка охлаждает сопротивление и меняет теплый воздух в корпусе 14, нагретый сопротивлением от предыдущих отключений, на холодный. Кроме того, воздух, выходя из отверстия 16, препятствует попаданию продуктов горения дуги в цилиндр

16, защищает изоляцию стенок цилиндра от повреждения. Раскаленные ионизированные дугой выхлопные газы заполняют промежуток между электродами 19 и стенками трубы 6, Дуга между контактом 3 и электродом 19, обдуваемая холодным воздухом, гасится при нулевом значении тока.

Под действием восстанавливающегося напряжения через сопротивление 13 и ионизированный промежуток по каналу горевшей дуги, обдуваемому ионизированным раскаленным воздухом, потечет ток, снижающий скорость восстановления напряжения на контактах 3 и 5. После гашения дуги между контактом 3 и электродом 19 по трубе

6 потечет холодный воздух, который гасит дугу тока шунта в промежутке между тру731481

Составитель В. Попова

Редактор Н. Катаманина Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Заказ 758/11 Изд. № 283 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3С-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 бой 6 и электродом 19 при первом нулевом значении тока шунта, почти совпадающего с нулевым значением возвращающегося напряжения. Выходящий из отверстия 15 воздух продувки способствует гашению ду- 5 ги тока шунта. После гашения дуги тока шунта закрывается клапан 8, давление в трубе 6 и цилиндре 16 поднимается и соответственно повышается изоляционная прочность искрового промежутка и изоляции 10 между держателем 18 и трубой 6. Вследствие этого устройство после многократных мощных отключений длительно выдерживает возвращающееся высокое напряжение, при этом отделитель не требуется. 15

Формула изобретения

1. Дугогасительное устройство высоковольтного воздушного выключателя, содержащее главный разрывной промежуток с 20 шунтирующим сопротивлением, коммутируемым искровым промежутком, установленным в выхлопной трубе главного разрывного промежутка, и электрод искрового промежутка с токоведущим держателем, сое- 25 диненный тоководом с сопротивлением через отверстие в боковой стенке выхлопной трубы, отличающееся тем, что, с це6 лью повышения надежности работы устройства, оно снабжено изоляционным цилиндром, который установлен снаружи трубы, соосно отверстию в стенке трубы, причем внутри изоляционного цилиндра с изоляционным воздушным зазором по отношению к стенкам цилиндра и кромкам отверстия трубы размещен токоведущий держатель электрода искрового промежутка, который укреплен на дополнительно введенном фланце торца цилиндра, причем во фланце выполнено отверстие, которое связывает полость цилиндра с объемом высокого давления.

2. Дугогасительное устройство по и. отличающееся тем, что оно снабжено управляемым клапаном, который расположен в выхлопной трубе за искровым промежутком и цилиндром, по направлению выхлопа, и закрывает выход из цилиндра в атмосферу после гашения дуги искрового промежутка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 267717, кл. Н 01Н 33/80, 1965.

2. Патент Швейцарии № 452653, кл. Н 01Н 33/16, 1970.